[发明专利]建筑物火灾烟流特性预测系统和预测方法

摘要

本发明请求保护一种建筑物火灾烟流特性预测系统和预测方法，涉及一种高层建筑和多层多室建筑火灾烟气发展和演变规律的预测。本发明构成了完整的建筑物火灾烟流特性预测系统，及火灾烟流特性预测方法。将建筑物转化为节点和枝构成的建筑物换气树，由此构造建筑物换气回路接续矩阵和闭环矩阵，构建烟气特性方程并求解，绘制烟气浓度、CO₂浓度、CO浓度随时间变化的关系，预测达到危险浓度的时间。本系统可以预测火灾过程中建筑物构造变化，以便确定火灾过程中建筑物内各部位的加压送风方案及防排烟设计方案，实现保证建筑物火灾安全状况下的性能化防排烟系统设计和安全疏散设计。

主权项

1.一种建筑物火灾烟流特性预测系统，该系统包括：数据中心、控制中心、采集模块、算法模块、分析处理模块，其特征在于：(1)数据中心预先存入建筑物构造的相关几何数据、建筑物的物性参数；采集模块采集建筑物环境气象条件；(2)控制中心选择热释放速率增长形式，建立火灾场景模型，根据火源类型及燃烧时间建立建筑物结构的改变模型；(3)控制中心根据建筑物燃烧时间选择墙体传热子模型；(4)控制中心根据建筑物内部结构将建筑物转化为节点和枝构成的建筑物换气树，由此构造建筑物换气回路接续矩阵和闭环矩阵；(5)控制中心设定时间步长Δτ，根据建筑物换气回路接续矩阵、闭环矩阵以及相关模型和参数，构建烟气特性方程；(6)算法模块求解烟气特性方程，计算各节点温度、烟气浓度、CO2浓度、CO浓度、壁面温度、通过开口的烟气质量流量、压差，生成烟气浓度、CO2浓度、CO浓度随时间的变化曲线；(7)分析处理模块根据计算结果分析烟气到达危险状况的时间，并提供CO浓度判据、CO2浓度判据、烟气浓度判据以及烟气层高度判据。